Войти
| Колицин | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Структура TolB в комплексе с пептидом t-домена колицина e9 | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | Колицин | ||||||||
| Pfam | PF03515 | ||||||||
| Pfam клан | CL0446 | ||||||||
| InterPro | IPR003058 | ||||||||
| SCOPe | 1jch / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
A колицин представляет собой тип бактериоцина, продуцируемого некоторыми штаммами Escherichia coli и токсичного для него. Колицины выделяются в окружающую среду, чтобы снизить конкуренцию со стороны других бактериальных штаммов. Колицины связываются с рецепторами внешней мембраны, используя их для перемещения в цитоплазму или цитоплазматическую мембрану, где они проявляют свой цитотоксический эффект, включая деполяризацию цитоплазматической мембраны, ДНКазы активность, активность РНКазы или ингибирование синтеза муреина.
Каналообразующие колицины (колицины A, B, E1, Ia, Ib и N) представляют собой трансмембранные белки, которые деполяризуют цитоплазматическую мембрану, что приводит к рассеянию клеточной энергии. Эти колицины содержат по крайней мере три домена: N-концевой домен транслокации, ответственный за перемещение через внешнюю мембрану и периплазматическое пространство ; центральный домен, ответственный за распознавание рецептора; и С-концевой цитотоксический домен, ответственный за образование каналов в цитоплазматической мембране. Один домен регулирует мишень и связывается с рецептором чувствительной клетки. Второй связан с транслокацией, кооптируя механизм клетки-мишени. Третий домен - «убивающий» домен, который может образовывать поры в мембране клетки-мишени или действовать как нуклеаза, расщепляя ДНК или РНК целевой клетки.
Большинство колицинов способны перемещать внешнюю мембрану с помощью двухрецепторной системы, где один рецептор используется для начального связывания, а второй - для транслокации. Первоначальное связывание происходит с рецепторами клеточной поверхности, такими как белки внешней мембраны OmpF, FepA, BtuB, Cir и FhuA; колицины классифицируются в зависимости от рецепторов, с которыми они связываются. Присутствие специфических периплазматических белков, таких как TolA, TolB, TolC или TonB, необходимо для транслокации через мембрану. Клоацин DF13 представляет собой бактериоцин, который инактивирует рибосомы путем гидролиза 16S РНК в 30S рибосомах в определенном месте.
Поскольку они нацелены на определенные рецепторы и используют особый механизм транслокации, клетки могут стать устойчивыми к колицин путем репрессии или удаления генов этих белков. Такие устойчивые клетки могут страдать от недостатка ключевого питательного вещества (такого как железо или витамин B ), но выигрывают, поскольку не погибают. Колицины обладают «кинетикой убийства с 1 попаданием», что не обязательно означает, что для уничтожения достаточно одной молекулы, но, безусловно, требуется лишь небольшое количество. В своей речи лауреата Нобелевской премии 1969 года Сальвадор Э. Лурия предположил, что колицины могут быть настолько токсичными, только вызывая эффект домино, дестабилизирующий клеточную мембрану. Он был не совсем прав, но порообразующие колицины действительно деполяризуют мембрану и, таким образом, устраняют источник энергии для клетки. Колицины являются высокоэффективными токсинами.
Практически все колицины переносятся плазмидами. Двумя общими классами колициногенных плазмид являются большие плазмиды с низким числом копий и маленькие плазмиды с высоким числом копий. Более крупные плазмиды несут другие гены, а также оперон колицина. Опероны колицина обычно организованы с помощью нескольких основных генов. К ним относятся ген иммунитета, структурный ген колицина и ген (BRP) или лизиса. Ген иммунитета часто продуцируется конститутивно, тогда как BRP обычно продуцируется только в результате считывания стоп-кодона структурного гена колицина. Сам колицин подавляется SOS-ответом и также может регулироваться другими способами.
Сохранение плазмиды колицина очень важно для клеток, которые живут со своими родственниками, потому что, если клетка теряет ген иммунитета, она быстро разрушается циркулирующим колицином. В то же время колицин высвобождается из клетки-продуцента только за счет использования белка лизиса, что приводит к гибели этой клетки. Этот механизм суицидного продуцирования может оказаться очень дорогостоящим, за исключением того факта, что он регулируется SOS-ответом, который отвечает на значительное повреждение ДНК. Короче говоря, выработка колицина может происходить только в неизлечимо больных клетках. Исследовательская группа профессора Клинтоса в Оксфордском университете широко изучает колицины как модельную систему для характеристики и исследования белок-белковых взаимодействий и распознавания.
База данных BACTIBASE - это база данных с открытым доступом для бактериоцинов. включая колицины (см. полный список ).
